Способ производства граничных поверхностей граната и изделия, содержащие полученные таким способом гранаты - заявка 2016146110 на патент на изобретение в РФ

1. Способ, включающий в себя:
помещение в форму порошка, который имеет состав для производства сцинтилляционного материала; и
сжатие этого порошка для того, чтобы сформировать сцинтилляционный материал; где выходная поверхность сцинтилляционного материала имеет текстуру, которая содержит множество выступов, которые уменьшают полное внутреннее отражение на выходной поверхности, и которые увеличивают количество фотонов, выходящих из выходной поверхности, на величину, большую или равную 5% по сравнению с поверхностью, у которой нет выступов.
2. Способ по п. 1, в котором сцинтилляционный материал имеет состав в соответствии с формулой (1):
M1aM2bM3cM4dO12 (1)
где
O представляет собой кислород,
M1, M2, M3 и M4 представляют собой первый, второй, третий и четвертый металл, которые отличаются друг от друга,
сумма а+b+c+d приблизительно равна 8, где
«a» имеет значение от приблизительно 2 до приблизительно 3,5,
«b» имеет значение от 0 до приблизительно 5,
«с» имеет значение от 0 до приблизительно 5,
«d» имеет значение от 0 до приблизительно 1, где «b» и «c», «b» и «d» или «c» и «d» не могут быть одновременно равными нулю,
M1 представляет собой редкоземельный элемент, включая, но не ограничиваясь этим, гадолиний, иттрий, лютеций, скандий или их комбинацию,
M2 представляет собой алюминий или бор,
M3 представляет собой галлий, и
M4 является содопантом и содержит один или более элементов из таллия, меди, серебра, свинца, висмута, индия, олова, сурьмы, тантала, вольфрама, стронция, бария, бора, магния, кальция, церия, иттрия, скандия, лантана, лютеция, празеодима, тербия, иттербия, самария, европия, гольмия, диспрозия, эрбия, тулия или неодима.
3. Способ по п. 2, в котором для M1 часть гадолиния может быть замещена одним или более элементов из иттрия, лютеция, лантана, тербия, празеодима, неодима, церия, самария, европия, диспрозия, гольмия, эрбия, иттербия или их комбинаций.
4. Способ по п. 2, в котором M1 является гадолинием, а M2 является алюминием.
5. Способ по п. 2, в котором
«a» имеет значение от приблизительно 2,4 до приблизительно 3,2,
«b» имеет значение от приблизительно 2 до приблизительно 3, «c» имеет значение от приблизительно 1 до приблизительно 4, и «d» имеет значение от приблизительно 0,001 до приблизительно 0,5.
6. Способ по п. 1, в котором выступы включают в себя направленные наружу выступы, направленные внутрь выступы или их комбинацию.
7. Способ по п. 1, в котором выступы представляют собой геометрические объекты, которые имеют сторону, наклоненную к выходной поверхности под углом от 30 до 60 градусов.
8. Способ по п. 1, в котором геометрические объекты имеют по меньшей мере одно измерение, которое составляет от 50 до 700 нм.
9. Способ по п. 1, в котором геометрические объекты являются пирамидами, конусами, полусферами, эллипсоидами, усеченными пирамидами, фуллеренами, усеченными конусами, усеченными полусферами, усеченными эллипсоидами, усеченными сферами, усеченными фуллеренами или их комбинацией.
10. Способ по п. 1, в котором периодичность между геометрическими объектами составляет от 300 нм до 1000 мкм.
11. Способ по п. 1, в котором сжатие порошка включает в себя одноосное сжатие или изостатическое сжатие.
12. Способ по п. 1, дополнительно содержащий нагревание порошка посредством теплопроводности или конвекции.
13. Способ по п. 1, дополнительно содержащий нагревание порошок посредством электромагнитного излучения.
14. Способ по п. 11, в котором одноосное сжатие или изостатическое сжатие выполняется при давлении от 1 МПа до 500 МПа.
15. Способ по п. 11, в котором одноосное сжатие выполняется при комнатной температуре.
16. Способ по п. 12, в котором порошок нагревается до температуры от 480°C до 2200°C.
17. Способ по п. 11, в котором рост границы зерна происходит в сцинтилляционном материале во время сжатия.
18. Способ, включающий в себя:
расположение на выходной поверхности сцинтилляционного материала геометрического объекта с помощью аддитивного производства;
где аддитивное производство представляет собой добавление последовательных слоев сцинтилляционного материала для того, чтобы сформировать геометрический объект; и
где эти геометрические объекты уменьшают полное внутреннее отражение на выходной поверхности и увеличивают количество фотонов, выходящих из выходной поверхности, на величину, большую или равную 5% по сравнению с поверхностью, у которой нет этого геометрического объекта.
19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий нагревание сцинтилляционного материала.
20. Изделие, содержащее:
сцинтилляционный материал, имеющий текстурированную выходную поверхность, произведенный с помощью способа, содержащего:
помещение в форму порошка, который имеет состав для производства сцинтилляционного материала; и
сжатие этого порошка для того, чтобы сформировать сцинтилляционный материал; где выходная поверхность сцинтилляционного материала имеет текстуру, которая содержит множество выступов, которые уменьшают полное внутреннее отражение на выходной поверхности, и которые увеличивают количество фотонов, выходящих из выходной поверхности, на величину, большую или равную 5% по сравнению с поверхностью, у которой нет выступов.
21. Изделие по п. 20, в котором направленные наружу выступы представляют собой геометрические объекты, которые имеют сторону, наклоненную к выходной поверхности под углом от 30 до 60 градусов.
22. Изделие по п. 20, в котором геометрические объекты имеют по меньшей мере одно измерение, которое составляет от 50 до 700 нм.
23. Изделие по п. 20, в котором геометрические объекты являются пирамидами, конусами, полусферами, эллипсоидами, усеченными пирамидами, фуллеренами, усеченными конусами, усеченными полусферами, усеченными эллипсоидами, усеченными сферами, усеченными фуллеренами или их комбинацией.
24. Изделие по п. 20, в котором периодичность между геометрическими объектами составляет от 50 нм до 1000 мкм.
25. Изделие по п. 20, в котором геометрические объекты представляют собой фотонные кристаллы.
26. Устройство визуализации, содержащее изделие по п. 20.
27. Устройство визуализации по п. 26, которое представляет собой позитронно-эмиссионный томограф, компьютерный томограф или однофотонный эмиссионный компьютерный томограф.
Наверх